Развитие атомной отрасли

В настоящее время  добыча природного урана осуществляется на 21 руднике. Достигнутая мощность по добыче в 2010 году природного урана по этим рудникам составляет 18 131 тонн урана в год, проектная мощность – 22 000 тонн.

При реализации мероприятий  настоящей программы необходимо обеспечить эффективное использование ресурсного потенциала страны для создания и сохранения стратегического запаса ядерного топлива в первую очередь для становления и развития в стране национальной атомной энергетики в долгосрочной и отдаленной перспективе.

Вопросы гарантированных  поставок ядерного топлива, а также  необходимость реализации масштабных программ по строительству новых  АЭС привело к консолидации крупнейших компаний и фирм, вовлеченных в  ЯТЦ. Такая консолидация повышает конкурентоспособность стран и компаний на мировых рынках. На сегодняшний день в мире существуют следующие альянсы: Toshiba-Westinghouse-Казатомпром, Areva-Mitsubishi, General Electric-Hitachi, а также Росатом, где консолидированы все российские ядерные активы. Для Казахстана, обладающего значительными запасами природного урана и производством компонентов ядерного топлива, сотрудничество в рамках вышеназванных альянсов позволит обеспечить не только самодостаточность во всех звеньях ЯТЦ, но и иметь свою долю на мировом рынке поставщиков ядерного топлива и высокотехнологичной урановой продукции. Ключевой задачей сотрудничества является эффективное использование ресурсного потенциала страны для укрепления позиций Казахстана на мировом ядерном рынке при сохранении стратегического запаса ядерного топлива для становления и развития в стране национальной атомной энергетики в долгосрочной и отдаленной перспективе.

Для занятия Казахстаном  стратегически важных позиций в  мировом ядерно-топливном цикле  необходимо построение вертикально-интегрированной компании ЯТЦ в альянсе с ведущими зарубежными компаниями. При этом Казахстан, используя свой имидж, ресурсный потенциал и международные связи, может объединить усилия с ведущими компаниями ЯТЦ для участия в одном из самых перспективных сегментов атомной отрасли – в строительстве атомных станций. Реализация этой возможности важна для Казахстана как в плане роста экспортного потенциала экономики, развития инновационных отраслей и повышения престижа страны в мировом сообществе, так и в плане потенциального обеспечения производства электроэнергии в стране.

Существовавшая в Казахстане структура ядерно-топливного цикла  образовалась в силу исторически  сложившихся обстоятельств. Во времена  Советского Союза урановая промышленность Казахстана была лишь одним из сегментов сложной единой структуры, которая представляла собой ядерный военно-промышленный комплекс, известный под названием «Министерство среднего машиностроения». После развала СССР Казахстану достался разорванный ядерно-топливный цикл: добыча природного урана и производство топливных таблеток.

Построение вертикально-интегрированной  компании ЯТЦ заключается в создании промышленных производств ядерно-топливного цикла, элементы которого в настоящее время отсутствуют в атомной промышленности Казахстана, представленной НАК Казатомпром, который является национальным оператором Республики Казахстан по импорту-экспорту урана, редких металлов, ядерного топлива для атомных энергетических станций, специального оборудования, технологий и материалов двойного назначения. Введение отсутствующих элементов ЯТЦ позволит выпускать высокотехнологичную урановую продукцию и перейти от сырьевой составляющей в продукции предприятий урановой промышленности страны к выпуску урановой продукции  с высокой добавленной стоимостью. Освоение выпуска высокотехнологичной урановой продукции позволит решить проблему снабжения отечественных АЭС топливом и обеспечить Республике Казахстан самостоятельную позицию на мировом рынке урановой продукции.

2. Энергетика

Анализ динамики производства и потребления электроэнергии в различных регионах Казахстана показывает значительное увеличение темпов роста электропотребления, и эта тенденция сохранится в будущем. Значительное увеличение темпов роста электропотребления обусловлено развитием предприятий корпорации Евразийской промышленной ассоциации, ростом темпов жилищного строительства, восстановлением производства на предприятиях промышленности, созданием сельскохозяйственных и агропромышленных кластеров, ростом объемов добычи нефти и газа.

В связи с развитием  всех отраслей экономики, ожидается  тенденция роста электропотребления Республики Казахстан  с 77,9 млрд. кВт.ч в 2009 году до 173 млрд. кВт. ч к 2030 году.

Преобладающее производство электроэнергии в Казахстане сконцентрировано на электростанциях, сжигающих органическое топливо – около 87% установленных мощностей. При этом нынешнюю основу электроэнергетики Казахстана составляют угольные ТЭС, которые производят около 70% электроэнергии.

Генерирующие мощности страны способны вырабатывать сегодня порядка 80 млрд. киловатт-часов, но по данным топливно-энергетического баланса, уже в 2010 году этого объема будет недостаточно.

Основные электрогенерирующие  мощности, вырабатывающие почти 60% всей производимой электроэнергии, сосредоточены в северной зоне Казахстана. Это обусловлено тем, что угольные месторождения, главным образом, расположены в Северном и Центральном Казахстане. Северная зона передает электроэнергию на юг, запад Казахстана по протяженным (более 1000 км) линиям электропередачи, что приводит к значительным потерям и не обеспечивает в полной мере энергетические потребности данных регионов. Западные области, являющиеся основной нефтегазовой провинцией страны, импортируют часть электроэнергии из России. Восточный Казахстан обеспечивается электроэнергией за счет расположенных в регионе ГЭС.  Дефицит электроэнергии на востоке Казахстана также покрывается за счет перетока электроэнергии из Северной зоны Казахстана.

В настоящее время  более половины существующих электростанций выработали расчетный ресурс, и физический износ оборудования на них составляет более 70%. По прогнозам специалистов, к 2010 году "коэффициент физического износа основного электрооборудования достигнет 82% существующих сегодня мощностей". Уже сегодня половина оснащения высоковольтных линий и диспетчерских пунктов отработала свой положенный срок и теперь грозит массовым выходом из строя. Энергетики предупреждают, что надежность энергообеспечения страны приближается к критической отметке. Таким образом, они обосновывают свои требования значительного повышения цен на электроэнергию.

Для решения проблем, связанных с необходимостью развития электрогенерирующих мощностей, предусматривается  техническое перевооружение и реконструкция  оборудования действующих электростанций, ввод новых мощностей на действующих электростанциях, строительство новых электростанций, а также вовлечение в баланс возобновляемых источников энергии, таких как гидро-, ветро- и гелиоэлектростанции.

По данным АО КазНИПИИТЭС  “Энергия”, начиная с  2013-2015 г. прогнозируется дефицит в электроэнергии как в целом по Казахстану, так и по энергетическим регионам Республики, который будет частично покрываться за счет намеченных объемов технического перевооружения и ввода новых мощностей на действующих и намечаемых к строительству электростанциях. Однако для полного покрытия дефицита в выработке электроэнергии необходим ввод до 2030 года новых станций базовой мощности, решение по строительству которых еще не принято.

Необходимая суммарная  электрическая мощность новых станций  базовой мощности для покрытия дефицита в выработке ЭЭ в Республике с  учетом межгосударственных перетоков  мощности в РФ в размере 1000 МВт  и при выполнении в полном объеме намеченных объемов технического перевооружения и ввода новых мощностей на действующих и намечаемых к строительству электростанциях (включая угольные ТЭС на Балхаше), составляет на уровне 2030 года ~6,6 ГВт (Приложение 1).

В качестве таких источников базовой мощности могут рассматриваться электростанции с атомными энергоблоками.

При разработке планов развития электроэнергетики необходимо помнить, что однобокое развитие энергетической отрасли, ориентированной на запасы органического топлива, ввиду его  исчерпаемости, может грозить потерей энергетической независимости и снижением уровня жизни уже не в столь отдаленном будущем.

Согласно данным мировой  геологической науки по запасам  первичных энергоносителей для  развития «базовой» энергетики уран и торий являются единственной реальной альтернативой углеводородному топливу. Рано или поздно Казахстан будет вынужден развивать собственную ядерную энергетику, и уже сейчас необходимо начинать обязательную и длительную подготовительную работу.

Анализ современного состояния атомной энергетики в мире, состояния энергетической отрасли в Казахстане, а также прогноз энергопотребления в будущем показывает назревшую необходимость развития в стране атомной отрасли. Безопасное развитие атомной энергетики позволит создать основу для совершенствования научно-технической базы развития ядерных технологий, что будет способствовать сохранению и развитию «ядерной компетентности» и повысит конкурентный статус Казахстана в мире.

3. Наука в атомной сфере

Устойчивое развитие атомной отрасли в долговременной перспективе обеспечивается эффективным функционированием научных организаций Республики Казахстан. Основная деятельность в области атомной науки и техники сосредоточена сегодня в таких организациях Республики, как:

• РГП «НЯЦ РК» (Институт атомной энергии, Институт ядерной физики, Институт радиационной безопасности и экологии, Институт геофизических исследований),
• НАК КАЗАТОМПРОМ (Институт высоких технологий,  Казахстанский ядерный университет, Волковгеология),
• НТЦ «БЯТ» и  др.,

служащих тем базисом, на котором возможно эффективное развитие и внедрение современных ядерно-физических технологий в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и, конечно же, в энергетике, обеспечивающих исследования в области развития и безопасности атомной энергетики, ядерной физики, радиационной физики твердого тела, радиационного материаловедения, физики и техники ядерных реакторов, ядерных и радиационных технологий, в области создания перспективных промышленных технологий ядерно-топливного цикла,  радиоэкологии, технологий контроля за сейсмическими событиями. Часть работ, выполняемых научными организациями, осуществляется по контрактам с зарубежными организациями, что подтверждает и позволяет сохранить высокую квалификацию их специалистов.

В целях научного сопровождения развития атомной отрасли и подготовки кадров необходимо использовать научно-технический потенциал отечественных университетов и научно-исследовательских институтов (Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахский национальный технический университет имени К. Сатпаева, Восточно-Казахстанский государственный технический университет имени Д. Серикбаева, Институт геологических наук имени К. Сатпаева, Институт металлургии и обогащения, Физико-технический институт и др.).

Выполнение исследований, направленных на научно-техническую поддержку развития атомной отрасли осуществляется с использованием имеющейся научно-технической базы РГП НЯЦ РК. Необходимо отметить, что исследовательские ядерные реакторы, входящие в состав экспериментальной базы эксплуатируются длительное время и их системы нуждаются в модернизации под современные задачи исследований и для расширения экспериментальных возможностей базы. Программой предусматривается совершенствование научной и экспериментальной базы атомной отрасли, проведение исследований в поддержку развития атомной энергетики и атомной промышленности.

Для устойчивого развития атомной энергетики необходимо развивать  не только энерготехнологии, но и другие наукоемкие ядерные технологии, применяемые  в медицине и различных отраслях промышленности. В последние десятилетия в республике произошел развал радиологических и радиоизотопных лабораторий медицинских учреждений из-за дороговизны радиофармпрепаратов, использовавшихся для диагностики различных заболеваний. В настоящее время во всем мире прогрессирует применение ядерных и радиоизотопных методов диагностики и лечения в медицине. Радионуклидная диагностика, благодаря ее высокой эффективности, стала незаменимой частью клинической практики в развитых странах. В некоторых случаях эти методы являются практически единственными для успешного лечения или правильной постановки диагноза заболеваний. Необходимость развития радионуклидной диагностики и терапии обусловлена серьезным отставанием республики в области применения ядерных методов для диагностики и лечения социально-значимых заболеваний не только от среднемировых показателей, но и от менее развитых в экономическом отношении стран. Другим важным направлением применения радионуклидных источников являются различные приборы и установки, широко используемые в промышленности для измерения плотности, расхода веществ, неразрушающего контроля и т.д.

4. Подготовка кадров

С начала 90-х годов предприятия и научные организации отрасли нуждаются в подготовке специалистов ядерного профиля. Это инженеры-физики, физики, экологи, инженеры-радиохимики, инженеры-механики, математики и программисты. В советские времена подготовка кадров для атомной отрасли осуществлялась ВУЗами бывшего СССР, в основном России. После распада СССР практически все ВУЗы, осуществлявшие целевую подготовку специалистов для атомной отрасли, оказались за пределами Казахстана.

С 1997 года на базе РГП НЯЦ РК функционирует  филиал кафедры технической  физики. Основной целью филиала кафедры является подготовка студентов по специальностям 0104 «Физика» и «Ядерные реакторы и энергетические установки» с привлечением ведущих специалистов Казахстана и России в учебном процессе. Филиал осуществляет связь между университетскими кафедрами (общей физики, техники и физики низких температур, технологии машиностроения, прикладной математики и информатики, химии, биологии, экологии) с отделами реакторных исследований, реакторного материаловедения, автоматизации реакторных исследований, электрофизических, технологических установок, реакторными комплексами «Байкал» и ИГР, ВВР-К.

Для удовлетворения потребностей атомной  отрасли в квалифицированных специалистах необходимо создание и организация отечественной системы подготовки и переподготовки инженерно-технических кадров, в том числе  специалистов по проектированию, конструированию и строительству объектов атомной энергетики и промышленности, инженерно-технического персонала АЭС, специалистов для атомной промышленности, специалистов по радиоэкологии, дозиметрии, ядерной медицине. В рамках реализации мероприятий по совершенствованию системы подготовки и переподготовки кадров для атомной отрасли следует предусмотреть введение в учебные планы ВУЗов в рамках государственного заказа подготовку специалистов по базовым специальностям атомной отрасли.